(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部材に当接する２つの当接面を有する凹部に前記軸部材を受け入れて係合する係合部材を、前記当接面を形成する金属製の当接部材をインサートして樹脂成型する製造方法であって、
前記係合部材の形状を定める金型を、前記凹部を除く前記係合部材の全体形状を定める本体金型と、前記凹部の形状を定める凹部金型とに分割可能とし、
前記本体金型に、前記当接部材の前記当接面の裏側の少なくとも前記軸部材の軸方向のいずれかの端部に当接する保持突起を形成し、
前記本体金型の保持突起と前記凹部金型との間に前記当接部材を挟み込んで、前記金型内に樹脂を注入することを特徴とする係合部材の製造方法。
【請求項２】
軸部材に当接する２つの当接面を有する凹部に前記軸部材を受け入れ、前記軸部材を前記凹部内に押圧して摩擦係合し、前記軸部材の軸方向の変位に応じて、前記軸部材上ですべり変位可能な係合部材を、前記当接面を形成する金属製の当接部材をインサートして樹脂成型する製造方法であって、
前記係合部材の形状を定める金型を、前記凹部を除く前記係合部材の全体形状を定める本体金型と、前記凹部の形状を定める凹部金型とに分割可能とし、
前記本体金型に、前記当接部材の前記当接面の裏側の少なくとも前記軸部材の軸方向のいずれかの端部に当接する保持突起を形成し、
前記本体金型の保持突起と前記凹部金型との間に前記当接部材を挟み込んで、前記金型内に樹脂を注入することを特徴とする係合部材の製造方法。
【請求項３】
前記本体金型は、固定金型と、前記固定金型に対して接離可能に保持される可動金型とに分割され、
前記凹部金型は、前記可動金型の移動方向に垂直に接離可能に保持されるスライドコアであることを特徴とする請求項１または２に記載の係合部材の製造方法。
【請求項４】
前記保持突起は、前記当接部材の前記当接面の裏側の前記軸部材の軸方向の両端部にそれぞれ当接するように形成することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の係合部材の製造方法。
【請求項５】
前記当接部材は、金属板を折り曲げて形成することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の係合部材の製造方法。
【請求項６】
前記保持突起と前記凹部金型との隙間を、前記当接部材の厚みの最大公差より小さくすることを特徴とする請求項５に記載の係合部材の製造方法。
【請求項７】
前記当接部材は、焼鈍した鋼板で形成することを特徴とする請求項５または６に記載の係合部材の製造方法。
【請求項８】
前記当接部材は、前記金属板に、切欠きまたは穴を形成し、前記切欠きまたは穴を形成した部分を折り曲げることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の係合部材の製造方法。
【請求項９】
前記凹部金型に、前記当接部材の前記切欠きまたは穴に嵌合する嵌合突起を形成することを特徴とする請求項８に記載の係合部材の製造方法。
【請求項１０】
前記当接部材に、前記当接面から前記樹脂の中に埋没するように延伸する埋没部を設けることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の係合部材の製造方法。
【請求項１１】
前記埋没部は、前記当接部材が前記保持突起と前記凹部金型との間に挟み込まれた時に前記保持突起の近傍に配置されるように設けることを特徴とする請求項１０に記載の係合部材の製造方法。
【請求項１２】
前記係合部材をレンズを保持する玉枠と一体に樹脂成型することを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の係合部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸部材に係合する係合部材、特に、軸部材にすべり移動可能に摩擦係合する係合部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載されているような、圧電素子の伸縮により軸部材を軸方向に往復移動させ、軸部材に摩擦力で係合する係合部材をすべり移動させる駆動装置では、駆動性能を安定させるためには、軸部材と係合部材との間の係合状態を一定に保つ必要がある。特に、駆動装置を小型化する場合、軸部材と係合部材との係合長が短くなるため係合面の摩耗などの影響で駆動性能が低下しやすい。
【０００３】
そこで、係合部材を金属で形成することも考えられるが、係合部材の質量が増加することで、駆動力や耐衝撃性の低下を招くという欠点がある。
【０００４】
特許文献１には、レンズを駆動する摩擦係合方式の駆動装置において、摩擦係合力を安定させるために、係合部材の軸部材と当接する当接面を金属製の部材によって構成する発明が記載されている。
【０００５】
特許文献１のように金属板を折り曲げてなる部材で当接面を構成すると、金属板の折り曲げ角度に誤差が大きく、金属板を接着剤で貼着する場合には係合部材から金属板が浮き上がったり、係合部材の成型時にインサートする場合には金属板が金型から浮き上がったりして、当接面の精度を確保することが難しい。
【０００６】
特に、小型のレンズ駆動機構を構成する場合、金属板の固定時の位置ずれや、金属板の折り曲げ誤差がレンズの光軸を大きく偏芯させ、その光学性能を低下させる原因となる。
【０００７】
また、Ｖ字溝で軸を保持する軸受の軸受面をインサート成型する場合も、同様に、軸受面の傾きや偏芯が問題となり得る。
【特許文献１】特開２００７−４９８７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記問題点に鑑みて、本発明は、軸部材と当接する当接面の精度を高くできる係合部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明の係合部材の製造方法の第１の態様は、軸に当接する２つの当接面を有する凹部に前記軸を受け入れて係合する係合部材を、前記当接面を形成する金属製の当接部材をインサートして樹脂成型する製造方法であって、前記係合部材の形状を定める金型を、前記凹部を除く前記係合部材の全体形状を定める本体金型と、前記凹部の形状を定める凹部金型とに分割可能とし、前記本体金型に、前記当接部材の前記当接面の裏側の少なくとも前記軸の軸方向の両端部に当接する保持突起を形成し、前記本体金型の保持突起と前記凹部金型との間に前記当接部材を挟み込んで、前記金型内に樹脂を注入する方法とする。
【００１０】
この方法によれば、本体金型の保持突起と凹部金型との間に当接部材を挟み込むことで、当接部材の凹部金型からの浮き上がりを防止して、当接面の位置ずれや傾きを防止できる。このため、当接部材をインサート成型した係合部材は、安価でありながら高精度であり、軸部材に対して設計どおりに係合できる。
【００１１】
また、本発明の係合部材の製造方法の第２の態様は、軸部材に当接する２つの当接面を有する凹部に前記軸部材を受け入れ、前記軸部材を前記凹部内に押圧して摩擦係合し、前記軸部材の軸方向の変位に応じて、前記軸部材上ですべり変位可能な係合部材を、前記当接面を形成する金属製の当接部材をインサートして樹脂成型する製造方法であって、前記係合部材の形状を定める金型を、前記凹部を除く前記係合部材の全体形状を定める本体金型と、前記凹部の形状を定める凹部金型とに分割可能とし、前記本体金型に、前記当接部材の前記当接面の裏側の少なくとも前記軸部材の軸方向のいずれかの端部に当接する保持突起を形成し、前記本体金型の保持突起と前記凹部金型との間に前記当接部材を挟み込んで、前記金型内に樹脂を注入する方法とする。
【００１２】
この方法によれば、本体金型の保持突起と凹部金型との間に当接部材を挟み込むことで、当接部材の凹部金型からの浮き上がりを防止して、当接面の位置ずれや傾きを防止できる。このため、当接部材をインサート成型した係合部材は、安価でありながら高精度であり、軸部材に対して設計どおりに係合できる。また、当接面の寸法精度が高く、軸部材との高精度の係合ができるので、摩擦力が安定し、係合部材を軸部材上で安定して移動させることができる。
【００１３】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記本体金型は、固定金型と、前記固定金型に対して接離可能に保持される可動金型とに分割され、前記凹部金型は、前記可動金型の移動方向に垂直に接離可能に保持されるスライドコアであってもよい。
【００１４】
この方法によれば、当接部材が小さくても、スライドコアに保持させることで、金型内に容易に挿入できる。
【００１５】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記保持突起は、前記当接部材の前記当接面の裏側の前記軸部材の軸方向の両端部にそれぞれ当接するように形成してもよい。
【００１６】
この方法によれば、軸部材の圧接力が集中する当接面の軸方向の両端部を正確に位置決めするので、係合部材の向きや駆動方向によって傾きが変化しない。
【００１７】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記当接部材は、金属板を折り曲げて形成してもよい。
【００１８】
この方法によれば、当接部材を安価に製造できる。
【００１９】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記保持突起と前記凹部金型との隙間を、前記当接部材の厚みの最大公差より小さくしてもよい。
【００２０】
この方法によれば、当接部材が金型の中で遊ばないので、当接面の精度を確保できる。
【００２１】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記当接部材は、焼鈍した鋼板で形成してもよい。
【００２２】
この方法によれば、当接部材の形状の矯正が容易であり、保持突起と凹部金型との隙間が小さい場合には当接部材が圧縮されるので金型を破損させない。
【００２３】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記当接部材は、前記金属板に、切欠きまたは穴を形成し、前記切欠きまたは穴を形成した部分を折り曲げてもよい。
【００２４】
この方法によれば、切欠きまたは穴により金属板を折り曲げた部分の剛性が低下するので、２つの当接面がそれぞれ凹部金型に密接するように当接部材を容易に変形させられる。
【００２５】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記凹部金型に、前記当接部材の前記切欠きまたは穴に嵌合する嵌合突起を形成してもよい。
【００２６】
この方法によれば、当接部材を金型内の正しい位置に容易に挿入できる。
【００２７】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記当接部材に、前記当接面から前記樹脂の中に埋没するように延伸する埋没部を設けてもよい。
【００２８】
この方法によれば、当接部材の樹脂からの浮きや剥がれを防止できる。
【００２９】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記埋没部は、前記当接部材が前記保持突起と前記凹部金型との間に挟み込まれた時に前記保持突起の近傍に配置されるように設けてもよい。
【００３０】
この方法によれば、保持突起で位置決めされる、軸との係合に係る寸法精度に重要な部分の近傍を樹脂に埋設するので、当接部材の樹脂からの浮きや剥がれを確実に防止することができる。また、金型を開いたときの当接部材の変形を防止することができる。
【００３１】
また、本発明の係合部材の製造方法において、前記係合部材をレンズを保持する玉枠と一体に樹脂成型してもよい。
【００３２】
この方法によれば、高性能で小型のレンズ機構を構成する玉枠を安価に製造できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、本体金型の保持突起と凹部金型との間に当接部材を挟み込むことで、当接部材の凹部金型からの浮き上がりを防止して、当接面の位置ずれや傾きを防止できる。このため、安価で高精度の係合部材を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
これより、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１に、本発明の第１実施形態の製造方法により製造した玉枠１を示す。玉枠１は、レンズ２を保持するレンズ保持部３と係合部４とを一体に樹脂成型してなり、レンズ２の光軸に平行な軸部材５に係合する摩擦係合する係合部材である。
【００３５】
玉枠１は、軸部材５を受け入れるＶ溝状の凹部６が係合部４に形成され、軸部材５を凹部６内に押圧する押さえ部材７を有する。
【００３６】
玉枠１は、さらに図２に示すように、凹部６に金属板を折り曲げてなる当接部材８がインサート成型されている。当接部材８は、軸部材５が圧接される２つの当接面９を形成するように凹部６の表面に露出しているが、２つの当接面９を接続する折り曲げ部分１０および２つの当接面９の外側をそれぞれ折り曲げてなる埋没部１１が係合部４の樹脂中に埋設されている。また、係合部４には、当接部材８の軸部材５に当接する部分の軸方向両端の裏側を露出させるように、保持溝１２が形成されている。
【００３７】
また、玉枠１は、軸部材５と平行に配設された案内軸１３に係合する摺動溝１４が形成されている。
【００３８】
図３に示すように、軸部材５は、一端が圧電素子（電気機械変換素子）１５の伸縮方向の一端に固定され、圧電素子１５は、他端が不動の固定部１６に固定されている。これにより、軸部材５は、圧電素子１５の伸縮に応じて軸方向に往復移動する。
【００３９】
玉枠１は、圧電素子１５が緩慢に伸長または収縮するときは、軸部材５に係合したまま軸部材５とともに移動し、圧電素子１５が急峻に伸長または収縮するときは、自身の慣性力によりその場に留まり、軸部材５に対してすべり移動する。つまり、玉枠１、軸部材５および圧電素子１５は、レンズ２を光軸方向に駆動するレンズ駆動機構を構成している。
【００４０】
続いて、当接部材８をインサートして玉枠１を樹脂成型する方法について説明する。玉枠１は、図４に示すような金型１７のキャビティ１８にゲート１９から樹脂を注入することで成型される。金型１７は、固定金型２０と、固定金型２０に接離可能に保持された可動金型２１と、可動金型２１に、可動金型２１の移動方向に直交して挿入されるスライドコア２２とに分割される。固定金型２０と可動金型２１とは、凹部６を除く玉枠１の形状を定める本体金型であり、スライドコア２２は、当接面９を含む凹部６の形状を定める凹部金型である。固定金型２０および可動金型２１には、それぞれキャビティ１８の内部に突出し、保持溝１２を形成する保持突起２３，２４が形成されている。
【００４１】
玉枠１の成型に際して、先ず、金型が開いている状態で、スライドコア２２に当接部材８を保持させる。当接部材８は、例えばバキューム等の手段で吸着させてもよいし、何らかの保持枠によって保持してもよい。続いてスライドコア２２、可動金型２１を閉じて、キャビティ１８を閉塞するとともに、固定金型２０の保持突起２４とスライドコア２２との間に当接部材８を挟み込む。
【００４２】
このとき、当接部材８は、保持突起２３，２４によってスライドコア２２に押圧され、当接面９がスライドコア２２に密着するようにその形状が矯正されている。当接部材８は、金属板を折り曲げて形成されているため、折り曲げ角度や当接面９の平面性等にバラツキがあるが、スライドコア２２と保持突起２３，２４とに挟み込まれることで、スライドコア２２の金型形状が転写され、設計どおりの形状が与えられる。この状態で、ゲート１９からキャビティ１８内に樹脂を注入することで、レンズ２と当接面９とが厳密に設計どおりの位置関係になるように玉枠１を成型できる。
【００４３】
保持突起２３，２４は、当接部材８の軸部材５が当接面９に当接する部分の裏側に配置することが好ましい。これにより、インサート成型時、当接部材８は、軸部材５の軸方向両端部が金型で挟み込まれているため、少なくとも両端部ではスライドコア２２に密着して設計どおりの形状を再現する。当接部材８の軸方向の中央部は、スライドコア２２から浮き上がって凹むことはあっても、スライドコア２２より突出することはない。このため、当接部材８は、中央部が凹んでも正確な位置に配置された両端部が軸部材５と当接し、当接部材８と軸部材５とを傾斜させたり偏芯させたりしない。
【００４４】
また、保持突起２３，２４とスライドコア２２との隙間は、当接部材８の板厚の最大公差よりも小さいことが好ましい。一般的には、金型寿命の観点から、当接部材８のようなインサート部材と金型との接触を避けるために、インサート部材の寸法の最大公差よりも大きな隙間設定を行う。しかしながら、本実施形態では、金型１７で挟み込むことで当接部材８の形状を矯正するために、保持突起２３，２４とスライドコア２２との隙間を、当接部材８の板厚の最大公差よりも小さく設定している。さらに好ましくは、保持突起２３，２４とスライドコア２２との隙間を、当接部材８の板厚の最小公差よりも大きくする。これによって、金型寿命の低下を最小限に留めながら、当接部材８にスライドコア２２の形状を正確に転写することができる。
【００４５】
当接部材８は、矯正が容易になるように、変形しやすい焼鈍した鋼材であって比較的表面硬度が高いものを用いることが好ましい。変形しやすい鋼材を用いることで、成型後に、当接部材８に応力が残留しにくく、経時適な変化が少ない。また、金型の長寿命化も可能になる。
【００４６】
本実施形態において、スライドコア２２は可動金型２１に対して挿入されるが、固定金型２０に対して挿入されてもよい。さらに、玉枠１の形状等に応じて、金型１７の構成は適宜変更可能である。
【００４７】
さらに、図５に、本発明の第２実施形態の玉枠１の当接部材８を示す。以降の説明において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４８】
本実施形態の当接部材８は、当接面９の間に貫通孔２５が形成されており、貫通孔２５の上で折り曲げられている。また、本実施形態の当接部材８の埋没部１１は、保持突起２３，２４の近傍に配置される部分にのみ延伸している。
【００４９】
このように、貫通孔２５を設けたことで、２つの当接面９の間の結合を弱め、それぞれの当接面９を独立して矯正できる。また、図６に示すように、当接面９に当接するスライドコア２２に、貫通孔２５に嵌合する嵌合突起２６を形成することで、バキューム等の吸着手段を用いずに、スライドコア２２に当接部材８を保持させて、金型１７の内部に挿入することができる。また、嵌合突起２６により、当接部材８を容易に位置決めすることもできる。
【００５０】
さらに、図７に、本発明の第３実施形態の玉枠１の当接部材８を示す。本実施形態の当接部材８は、２つの当接面９を接続する折り曲げ部分の軸方向の両端にそれぞれ切欠き２７が形成されている。この切欠き２７も第２実施形態の貫通孔２５と同様に、２つの当接面９を独立して矯正しやすくする。また、本実施形態では、切欠き２７を形成すると同時に、各当接面９の軸方向両端に、保持突起２３の両側に延伸する埋没部１１を形成している。これにより、当接部材８が軸部材５からの圧力を受ける部分の係合部４からの浮きや剥がれを効果的に防止できる。また、金型を開いたときの当接部材８の変形を防止することができる。
【００５１】
さらに、図８に、本発明の第４実施形態の玉枠１を示す。本実施形態では、２つの当接面９で軸部材５と当接するＶ溝状の凹部６を形成する塊状（ブロック状）の当接部材２８が係合部４にインサート成型されている。この玉枠１の係合部４には、当接部材２８の当接面９の裏側である底面の軸部材５の軸方向両端を露出させる保持溝１２が形成されている。つまり、この玉枠１を成型する金型１７には、当接部材２８の底面をその全長にわたって保持する保持突起２３，２４が形成されている。
【００５２】
また、図９に示す本発明の第５実施形態のように、ねじ穴２９を有するナット３０を備え、ねじ穴２９に螺合する送りねじ（不図示）によってねじ送りされる玉枠１に、案内軸３１に摺動可能に係合する凹部６を形成する当接部材８を、第１実施形態と同様にインサート成型することで、玉枠１をレンズ２の光軸方向に正確に案内することができる。
【００５３】
本実施形態の案内軸３１の支持構造は、穴で支持する構造と比較して、穴の周囲の（特に、図９では、案内軸３１の上側に）樹脂部が必要ないため、玉枠１の大きさを（図９では上下方向に）小型にできる。また、案内軸３１と摺接する部分が金属であるため、耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施形態の玉枠の正面図。
【図２】図１の玉枠の係合部の拡大斜視図。
【図３】図１の玉枠を含むレンズ駆動機構の側面図。
【図４】図１の玉枠を成型する金型構成を示す概略断面図。
【図５】本発明の第２実施形態における当接部材の斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態の玉枠を成型する金型構成を示す概略断面図。
【図７】本発明の第３実施形態における当接部材の斜視図。
【図８】本発明の第４実施形態の玉枠の正面図。
【図９】本発明の第５実施形態の玉枠の正面図。
【符号の説明】
【００５５】
１  玉枠（係合部材）
２  レンズ
３  レンズ保持部
４  係合部
５  軸部材
６  凹部
７  押さえ部材
８  当接部材
９  当接面
１１  埋没部
１２  保持溝
１５  圧電素子（電気機械変換素子）
１７  金型
１８  キャビティ
１９  ゲート
２０  固定金型（本体金型）
２１  可動金型（本体金型）
２２  スライドコア（凹部金型）
２３  保持突起
２４  保持突起
２５  貫通孔
２６  嵌合突起
２７  切欠き
２８  当接部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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